CN104972213A - 一种装卡工装及采用该装卡工装进行毛细管路焊接的方法 - Google Patents
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Abstract
一种装卡工装及采用该装卡工装进行毛细管路焊接的方法。一种装卡工装以及采用该装卡工装焊接毛细管路的工艺方法,装卡工装用于毛细管路的精确装卡,焊接毛细管路的方法包括钨极氩弧焊焊接设备的选择、工件焊前清洗、焊接保护装置的装卡、工装胎具装卡、工件装卡、气体流量控制装置调节、焊接程序编制、工件焊接和焊缝质量检测等步骤。此外,为了实现本发明的焊接,在焊接过程中通过气体流量控制装置及焊接保护装置实现毛细管路的高质量焊接,在毛细管路焊接领域有较为广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于焊接工艺技术领域,涉及一种采用钨极氩弧焊焊接毛细管路的工艺方法。
背景技术
焊接小直径管路的工艺主要有钨极氩弧焊、等离子弧焊、电子束、钎焊 [2]、激光焊等焊接方法,由于电子束焊和激光焊焊接设备成本较高,钎焊接头力学性能较低,同时电子束焊和钎焊焊接方法不能进行现场焊接,严重制约管路的现场焊接。等离子弧焊和钨极氩弧焊都能够满足现场进行焊接操作,由于等离子弧焊焊接设备成本高,焊接时易产生大量的噪声、辐射、烟尘等,不利于人员操作,所以管路(管径大于Φ3mm)焊接一般倾向于采用钨极氩弧焊。但是由于毛细管路具有管径(小于Φ3mm)小、管壁(小于0.5mm)薄、热容量很小、管长(大于1m)长等焊接结构特点,小电流电弧焊的电弧稳定性差,电弧长度对焊接质量有明显的影响,焊接变形大、焊缝成形差,因此很难进行焊接,造成钨极氩弧焊焊接难度大。目前,焊接毛细管路主要采用电子束[3]和钎焊[4]。因此,考虑到降低焊接成本、保证焊缝质量、提高生产效率、易于焊接现场操作等方面,有必要控制小电流电弧稳定性和电弧长度,开发钨极氩弧焊焊接毛细管路焊接的工艺。
钨极氩弧焊焊接毛细管路目前主要存在以下问题:
①管径细小,管壁较薄,管子刚度低、弹性大,装卡找正困难;
②毛细管路长度一般大于1000mm,且管路和球头焊缝在管子两头,焊接过程中操作难度大;
③毛细管路的材料一般为不锈钢,材料的导热系数小、线膨胀系数大,焊接过程中熔池流动性差,在焊接热源作用下就会出现热量积累,易产生焊 穿、孔洞等因热收缩而引起工件成型缺陷,难以保证焊接质量;
④影响焊缝质量的因素较多,包括焊接结构的加工精度(如球头管座内外孔同轴度、加工尺寸精度等)和焊接工艺参数控制,焊接工艺参数微小变化,很大程度上会对焊缝质量和一致性造成影响;
⑤不同尺寸长管通入内孔氩气,由于管径小,流阻差异大,管子长度和内孔尺寸稍有不同就会引起焊缝处气体流量较大的差异,最终对焊接质量造成影响;
⑥一般焊缝一端连接起密封作用的球头,焊缝离球面较近,焊后球面易氧化,影响管路的密封性能。
发明内容
本发明解决的技术问题是:克服现有技术中的缺点,提供一种毛细管路的装卡工装,已及采用钨极氩弧焊焊接毛细管路的方法,解决毛细管路的精密装卡定位、焊缝参数不易控制、焊接质量差以及焊接操作难度大等问题。
本发明的技术解决方案是:
一种装卡工装,用于毛细管路焊接时的装卡,包括夹套、顶杆,所述毛细管路包括毛细管和球头,位于球头的一端球头球面通过顶杆固定,位于球头另一端的球头尾座上设置有与毛细管外径相匹配的第一通孔,毛细管一端插入所述第一通孔后固定,其与球头尾座端面相交处用于焊接,毛细管的另一端通过夹套固定;所述夹套分为两个阶梯半圆柱部分,沿夹套轴向设置有与毛细管外径相匹配第二通孔,两个阶梯半圆柱部分通过螺钉拧紧和松开;所述顶杆内部为轴向贯穿顶杆内部的阶梯孔结构,第一阶梯孔的孔径大于所述第二阶梯孔的孔径,所述第一阶梯孔的孔径与毛细管路的球头球面外径相匹配,所述第一阶梯孔靠近第二阶梯孔的一端向外侧延伸并与第一阶梯孔的内侧壁相交形成一个圆环面;球头球面置于顶杆内部的第一阶梯孔处后通过所述端面定位,球头尾座的第一通孔与顶杆的第一阶梯孔和第二阶梯孔同轴;毛细管路装卡时,一端从夹套的小圆柱部分插入夹套的第二通孔后再插 入球头尾座的第一通孔后,再将球头的球头球面插入顶杆的第一阶梯孔,球头尾座伸出第一阶梯孔外,夹套的小圆柱部分通过三爪夹紧,顶杆开有第二阶梯孔的一端通过设备顶尖装置顶紧,毛细管路处于夹套与顶杆中间的部分用于进行焊接。
所述夹套沿其轴线所在平面分为两个对称部分,其中一个对称部分的侧面开有沉头孔,另一个对称部分侧面对应处开有与沉头孔相匹配的螺钉孔,所述两个对称部分通过螺钉穿过螺钉孔和沉头孔固定,调整螺钉的松紧,可实现对毛细管路的夹紧和松开。
所述顶杆的侧面设置有通风孔。
一种采用如权利要求1所述的一种装卡工装进行毛细管路焊接的方法,包括以下步骤:
步骤(1):将待焊接的毛细管路进行清洗;
步骤(2):将焊接保护罩的上盖固定,焊接保护罩的上盖设置有四个孔,在轴向相对的两个孔上分别安装三爪和设备顶尖,另外两个孔分别插入焊枪和焊接保护气体通气管,并通过焊接保护气体通气管通入保护气体;
步骤(3):毛细管通过所述装卡工装进行固定,并在装卡后置于所述保护罩内轴向相对的两个孔之间,其中装卡工装夹套的小圆柱部分通过三爪夹紧固定,顶杆的外侧通过顶尖顶紧,毛细管路位于顶杆与夹套之间,且球头尾座端面与毛细管相交处用于焊接;固定焊缝位置,且保证球头尾座与毛细管装配间隙小于0.02mm;
步骤(4):将焊枪的钨极从垂直方向向毛细管方向偏转20°~30°后,移到焊缝处,通过焊枪的弧长控制器将弧长调节为0.5~1.0mm,旋转三爪观察装卡同轴度,将装卡的同轴度控制在0.05以内;盖好焊接保护罩的下盖;
步骤(5):调解焊缝处的氩气流量为0.5~1.5L/min之间;
步骤(6):焊接程序编制,并按照焊接程序进行焊接,具体如下:
焊接转速设置在3~7r/min,焊枪气体流量为10~20L/min,焊接保护气体流量为5~20L/min,焊接电弧电压调节为7~9V;将焊接电流分为3~8段,每一段的焊接平均电流均为4~8A,基值电流设置为峰值电流的20%~30%,焊接转的圈数为1~2.5圈。
所述毛细管路的清洗步骤为:
(1)除油:毛细管内外表面用航空汽油进行浸泡,外表面用汽油擦洗,然后晾干,再用泵循环打金属脱脂剂溶液进行化学除油;
(2)热水和冷水洗:用不低于40℃的热水清洗毛细管内外表面,再用流动的自来水清洗零件,每次清洗时间都不少于15s;
(3)酸洗:配置浓度为35~65g/L的HF和浓度为155~265g/L HNO3溶液,用泵向毛细管内打溶液进行酸洗;
(4)冷水纯水洗:使用流动的自来水清洗,并用泵向管子内部打纯水进行冲洗;
(5)吹干:用压力不小于0.2MPa的氮气吹出水分;并在125℃~145℃下保温60min左右。
所述保护气体为氩气,通过焊接保护气体通气管通入所述保护罩内,形成氩气环境。
所述氩气流量的调节方法为:在氩气瓶和毛细管之间连接气体流量控制装置,其中,气体流量控制装置包括氩气流量控制器和氩气流量监测器,氩气从氩气瓶流出后,经过氩气流量控制器后流到毛细管焊缝处,然后气体流到氩气流量监测器;打开氩气瓶处的出口阀后,观察氩气流量监测器所显示氩气流量值,并根据氩气流量值调节氩气流量控制器,将氩气流量调节为0.5~1.5L/min之间。
所述步骤(6)中所述每一段的焊接时间相等。
本发明与现有技术相比的优点在于:
(1)钨极氩弧焊焊接毛细管与电子束焊和激光焊等熔焊相比,焊缝结构加工简单、焊接设备成本低、焊接工序少(不用线切割平端面),焊缝熔合宽度大,焊缝可靠性高,适于现场操作焊接;
(2)钨极氩弧焊焊接毛细管和钎焊相比,焊接后的焊缝强度高,焊接效率高、焊接设备成本低,更适于现场操作焊接;
(3)钨极氩弧焊焊接毛细管与等离子弧焊相比,焊接设备成本更低、焊接操作环境更好;
(4)使用专用的精密工装装卡毛细管路工件,工件装卡更方便、快捷,定位精度更高,更易于气体通气,焊接过程中热量的散失,避免密封球头球面的氧化;
(5)使用专用的内孔气体流量控制装置,该系统能控制和监测毛细管路进入口的氩气气体流量,监测工件末端氩气输出量,显著提高整个焊接通气装置氩气流量监测能力和控制精度,提高焊缝质量。
(6)使用专用的钨极氩弧焊焊接工艺参数,能够很好的控制焊接过程中焊缝处的热输入,保证焊缝深度均匀、表面成型良好,焊缝内部质量较高、拉伸强度高,拉伸断裂位置在毛细管处,密封性能高(在2MPa保压5min,焊缝漏率小于1×10-5Pa·L/s),焊缝熔合宽度(不小于1mm)高,可靠性高。
(7)使用专用的焊接气体保护装置,能够很好的保护焊缝不被氧化,装卡操作方法简单、效率高。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图;
图2是本发明毛细管路装卡工装的夹套示意图;
图3是本发明毛细管路装卡工装的顶杆示意图;
图4是本发明的气体保护罩示意图;
图5是本发明气体流量控制装置原理图;
图6是焊接结构图;
图7是毛细管路装卡图;
具体实施方式
本发明主要用于焊接毛细管路,为了使毛细管路能够精确装卡,设计了装卡工装,装卡工装包括夹套、顶杆和螺钉,毛细管路置于两者之间,此外还设计了保护罩,用于防止焊接过程中毛细管路的氧化,以及焊接气体流量控制装置,通过采用本发明的装卡工装和焊接气体流量控制装置,可有效实现毛细管路的高质量焊接。本发明焊接毛细管路的方法,主要包括钨极氩弧焊焊接设备的选择、工件焊前清洗、焊接保护装置的装卡、工装胎具装卡、工件装卡、气体流量控制装置调节、焊接程序编制、工件焊接和焊缝质量检测等步骤。本发明装卡工装,气体流量控制装置、焊接程序编制、焊接保护装置是本发明的重点,其涉及了毛细管路的高精度装卡工装设计、气体流量的控制装置的设计、焊接参数的控制、焊接保护工装的设计等关键工艺,其他工艺过程属于常规工艺过程。
以下对各个部分及焊接工艺进行介绍:
图2为本发明毛细管路装卡工装的夹套:工装夹套为紫铜材料,夹套2为两个半圆柱,由中心线切割面2-4分开,中心打直径为所要焊接毛细管路外径相匹配的第二通孔2-2,外圆为阶梯台阶,一端为三爪夹紧的夹头,以阶梯端面2-3为定位面,一半圆柱侧面打4个沉头孔2-1,沉头孔端需要铣平,作为压紧面,另一半打与4个沉头孔相配的螺钉孔。
图3本发明毛细管路装卡工装的顶杆:顶杆3为紫铜材料,顶杆3内部为贯穿顶杆3的第一阶梯孔3-3和第二阶梯孔3-5,端面3-2为定位面,圆柱上打4个通孔3-4,作为通气使用,球头6-2装入顶杆3的第一阶梯孔3-3内部,起到保护球头球面6-4避免氧化的作用,设备顶尖顶住顶杆3的端面3-1位置。毛细管6-1和球头焊接结构位置在夹套2和顶杆3之间。
图4为本发明的气体保护罩,包括上盖和下盖4-5,其中,上盖构成一个内部中空的箱体结构,其上开有孔4-1,4-2、4-3、4-4,保护罩中孔4-2 和孔4-3分别装入三爪和顶尖,这两个孔轴向相对设置,用于安装本发明的装卡工装,孔4-1和孔4-4分别插入焊枪和外路辅助保护气体通气管。上盖和下盖4-5组合后,形成封闭空间,毛细管路的焊接在其内部进行。
图5为本发明气体流量控制装置的控制流程图;气体流量控制装置包括氩气流量控制器、氩气流量监测器、转接接头、通气软管等组成。氩气流量控制器安装在氩气瓶与焊接毛细管路工件中间,氩气流量测量器安装在焊接工件的末端,转接接头球面与氩气流量控制器和氩气流量监测器锥面之间保证密封连接,其余连接采用热缩套管连接,从氩气瓶里面的气体经过通气软管和转换接头流到氩气流量控制器,从氩气流量控制器出来的气体流量比较稳定,然后经过转换接头和通气软管流入毛细管,从毛细管出来的气体经过通气软管和转换接头流到氩气流量监测器,实时监测内孔气体流量变化,通过气体流量控制器解决钨极氩弧焊焊接毛细管路过程中氩气流量的控制精度低、不能实时监测氩气进入量和输出气体流量值,焊接质量可靠性低等问题。
图6为本发明焊接的结构:从图中可以看出,该结构为毛细管6-1一端插入球头尾座6-3的搭接结构,球头6-2的与球头尾座6-3相对一端为球头球面6-4。球头球面6-4用于置于顶杆3的第一阶梯孔3-3中,且球头6-2靠近球头球面6-4一端的凸起处用于与顶杆3的第一阶梯孔3-3一端的端面3-2定位。
图7为毛细管路装卡图,如图所示,该装卡图包括顶杆3、球头6-2、毛细管6-1、螺钉、夹套2组成,其中,需要焊接的零件为球头6-2和毛细管6-1,毛细管6-1的一端通过夹套2固定,另一端与球头6-2焊接,球头的另一端置于顶杆3的第一阶梯孔3-3中固定,球头6-2的一端为球头球面6-4,另一端为球头尾座6-3,球头尾座6-3内部设置有第一通孔,球头球面6-4置于第一阶梯孔3-3定位,毛细管6-1的一端插入球头尾座6-3的第二通孔中,另一端通过夹套2的第二通孔2-2固定,毛细管6-1与球头尾座6-3 外端面相交处进行焊接,顶杆3的相对于第一阶梯孔3-3的另一端通过设备顶尖顶住,夹套1的小圆柱端通过三爪夹住,毛细管6-1的一端置于夹套2的第二通孔2-2中,另一端插入球头尾座6-3的孔之中,其与球头尾座6-3外端面相交处用于焊接。
图1所示为焊接毛细管路的方法,包括如下步骤:
第一步:钨极氩弧焊设备和工件焊前清洗
将工件进行清洗,保证表面无氧化层和其它多余成分。
(1)选择的钨极氩弧焊设备应满足:钨极氩弧焊设备为脉冲钨极氩弧焊设备,焊接转速为0.5~99.9±1%转/分,焊接电流最小可达1A,主轴径向跳动误差不大于0.005mm。
(2)工件焊前清洗:
a.除油:毛细管内外表面用航空汽油进行浸泡一段时间,外表面用汽油擦洗,然后晾干,再用泵循环打金属脱脂剂溶液进行化学除油;
b.热水和冷水洗:用不低于40℃的热水清洗毛细管内外表面,再用流动的自来水清洗零件,每次清洗时间都不少于15s;
c.酸洗:配置HF(35~65g/L)和HNO3(155~265g/L)溶液,用泵向毛细管内打溶液进行酸洗;
d.冷水纯水洗:使用流动的自来水清洗,并用泵向管子内部打纯水进行冲洗;
第二步:焊接保护装置装卡:图4为本发明的保护罩,可以看出,包括上盖和下盖,上盖上设置有四个孔,其中保护罩4的孔4-2和孔4-3轴向项对设置,分别装入三爪和顶尖,孔4-1和孔4-4分别插入焊枪和外路辅助保护气体通气管,为装卡夹具和毛细管做好准备,并使焊缝处于氩气环境状态下,下盖4-5用于从下方与上盖盖合。
第三步:使用工装胎具装卡毛细管6-1和球头6-2:
(1)毛细管6-1插入夹套2中的第二通孔2-2中,拧紧四个孔2-1位置的螺钉,夹套2一端的端面2-3为定位面,露出10mm左右毛细管;
(2)球头6-2装入顶杆3中的孔3-3中,球头6-2与顶杆3的接触面3-2也为定位面,调节设备顶尖,使设备顶尖尖端从顶杆3的另一端顶着顶杆3中位置3-1端面的通孔3-5,顶杆3侧面的孔3-4为毛细管6-1的出气口,调节固定好焊缝位置,保证球头6-2与毛细管6-1装配间隙为0.02mm以内;
(3)把钨极从垂直方向向毛细管6-1方向偏转20°~30°后,移到焊缝处;
(4)通过焊枪的弧长控制器将弧长调节为0.5~1.0mm,旋转三爪观察装卡同轴度,如果同轴度稍差,可以进行微调;
(5)盖好焊接保护装置中的底盖4-5。
第四步:调节气体流量控制装置
通过气体流量控制装置控制进气口的进气量,并通过氩气流量监测装置监测出气口的气体流量,使焊缝处的的气体流量为0.5~1.5L/min之间。
所述气体流量的调节控制方法如下:
(1)在氩气瓶和毛细管之间连接气体流量控制装置,使用通气软管连接转接接头和氩气瓶,转接接头和氩气控制器之间采用球面螺接;
(2)气体从氩气流量控制器出来,经过转接接头和软管,流到毛细管焊缝处,此处的毛细软塑料管长度需大于2m,防止通气过程中折死,影响焊缝质量,然后气体经过软管和转接接头流到氩气流量监测器;
(3)装卡好气体流量控制器后,打开氩气瓶处的出口阀,调节氩气控制阀,并观察氩气流量监测表,使氩气流量监测表的气体流量为0.5~1.5L/min之间。
所述气体保护装置通有外路辅助保护气体,辅气流量为5~20L/min,用于排除保护装置内的空气,防止焊缝在焊接过程中被氧化。
第五步:焊接程序编制并按照焊接程序进行焊接。
具体焊接参数如下:
选用直径为Φ1.6或Φ1mm钨极,如选用钨极Φ1.6,锥长一般为4~5mm;其中,焊接转速设置在3~7r/min(即毛细管的旋转速度,焊枪对准毛细管后,毛细管旋转,实现将毛细管与球头尾座可靠焊接),焊枪气体流量为5~15L/min,外路辅气保护气体流量为5~20L/min,焊接电弧电压调节为7~9V;将焊接电流分为3~8段,每一段的焊接平均电流均为4~8A,基值电流设置为峰值电流的20%~30%,焊接转的圈数约为1~2.5圈,每段焊接时间近似等分,例如,假设焊接圈数为2圈,焊接电流分4段,毛细管6-1为匀速旋转,如果每段焊接时间相等,则每一段电流焊接0.5圈,当然,每一段的焊接时间也可不相等。
毛细管路的焊缝质量检测要求如下:
(1)自检:焊接后用略小于内孔直径的钢丝进行检查焊缝内孔余高,已能够插入内孔为准,并进行外观检查;
(2)力学性能检测:采用拉伸试验进行判定,拉伸强度约为母材的80%以上;
(3)密封性能检测:用真空氦质谱仪,保压2min,检测漏率,漏率一般小于1×10-5Pa·L/s;
(4)内部质量分析:经过X光探伤分析,内部质量达到QJ1842A-2011或QJ2865-1997的Ⅱ级焊缝标准;
(5)金相组织分析:焊缝的熔合宽度大于1mm,焊深约为管径的70%以上。
实施例1
焊接材料为不锈钢毛细管路(毛细管外径Φ1.7/内径Φ0.7),选用直径为Φ1.6钨极,锥长为5mm,焊接转速设置在7r/min;焊枪气体流量为15L/min,焊接电弧电压调节为9V;将焊接电流分为8段,每一段的焊接平均电流约 为8A,基值电流设置为峰值电流的30%,内孔气体流量控制为1.5L/min,使用气体保护罩,辅气流量为20L/min,焊接转的圈数为2.5圈,每段焊接时间近似等分。
测试结果:焊接后焊深一致性良好,熔合宽度大于0.8以上,焊缝质量符合QJ2865-1997的Ⅱ级焊缝标准。
实施例2
焊接材料为不锈钢毛细管路(毛细管外径Φ1.5/内径Φ0.5),选用直径为Φ1.6钨极,锥长为5mm,焊接转速设置在5r/min;焊枪气体流量为10L/min,焊接电弧电压调节为8V;将焊接电流分为5段,每一段的焊接平均电流约为7A,基值电流设置为峰值电流的25%,内孔气体流量控制为1.0L/min,使用气体保护罩,辅气流量为10L/min,焊接转的圈数约为1.5圈,每段焊接时间近似等分。
测试结果:焊接后焊深一致性良好,熔合宽度大于0.8以上,焊缝质量符合QJ2865-1997的Ⅱ级焊缝标准。
实施例3
焊接材料为不锈钢毛细管路(毛细管外径Φ1.2/内径Φ0.4),选用直径为Φ1mm钨极,锥长为4mm,焊接转速设置在3r/min;焊枪气体流量为10L/min,焊接电弧电压调节为7V;将焊接电流分为3段,每一段的焊接平均电流均为4A,基值电流设置为峰值电流的20%,辅气流量为5L/min,焊接转的圈数约为1圈,每段焊接时间近似等分。
测试结果:焊接后焊深一致性良好,熔合宽度大于0.8以上,焊缝质量符合QJ2865-1997的Ⅱ级焊缝标准。
本发明未详细说明的部分属本领域技术人员公知的常识。
Claims (8)
1.一种装卡工装,用于毛细管路焊接时的装卡,其特征在于,包括夹套(2)、顶杆(3),所述毛细管路包括毛细管(6-1)和球头(6-2),位于球头(6-2)的一端球头球面(6-4)通过顶杆(3)固定,位于球头(6-2)另一端的球头尾座(6-3)上设置有与毛细管(6-1)外径相匹配的第一通孔,毛细管(6-1)一端插入所述第一通孔后固定,毛细管(6-1)与球头尾座(6-3)端面相交处用于焊接,毛细管(6-1)的另一端通过夹套(2)固定;所述夹套(2)分为两个阶梯半圆柱部分,沿夹套(2)轴向设置有与毛细管(6-1)外径相匹配第二通孔(2-2),两个阶梯半圆柱部分通过螺钉拧紧和松开;所述顶杆(2)内部为轴向贯穿顶杆(2)内部的阶梯孔结构,其中第一阶梯孔(3-3)的孔径大于所述第二阶梯孔(3-5)的孔径,所述第一阶梯孔(3-3)的孔径与毛细管路的球头球面(6-4)外径相匹配,所述第二阶梯孔(3-5)靠近第一阶梯孔(3-5)的一端向外延伸并与所述第一阶梯孔(3-3)侧壁相交形成一个圆环面(3-2);球头球面(6-4)置于顶杆(3)内部的第一阶梯孔(3-3)处后通过所述圆环面(3-2)定位,球头尾座(6-3)的第一通孔与顶杆(3)的第一阶梯孔(3-3)和第二阶梯孔(3-5)同轴;毛细管路装卡时,一端从夹套(2)的小圆柱部分插入夹套(2)的第二通孔(2-2)后再插入球头尾座(6-3)的第一通孔后,再将球头(6-2)的球头球面(6-4)插入顶杆(3)的第一阶梯孔(3-3),球头尾座(6-3)伸出第一阶梯孔(3-3)外,并将夹套(2)的小圆柱部分夹紧,顶杆(3)开有第二阶梯孔(3-5)的一端顶紧,毛细管路处于夹套(2)与顶杆(3)中间的部分用于进行焊接。
2.根据权利要求1所述的一种装卡工装,其特征在于,所述夹套(2)沿其轴线所在平面分为两个对称部分,其中一个对称部分的侧面开有沉头孔(2-1),另一个对称部分侧面对应处开有与沉头孔(2-1)相匹配的螺钉孔,所述两个对称部分通过螺钉穿过螺钉孔和沉头孔(2-1)固定,调整螺钉的松紧,可实现对毛细管(6-1)的夹紧和松开。
3.根据权利要求1所述的一种装卡工装,其特征在于,所述顶杆(3)的侧面设置有通风孔(3-4)。
4.一种采用如权利要求1所述的一种装卡工装进行毛细管路焊接的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤(1):将待焊接的毛细管路进行清洗;
步骤(2):将焊接保护罩(4)的上盖固定,焊接保护罩(4)的上盖设置有四个孔,在轴向相对的两个孔上分别安装三爪和设备顶尖,另外两个孔分别插入焊枪和焊接保护气体通气管,并通过焊接保护气体通气管通入保护气体;
步骤(3):毛细管路通过所述装卡工装进行固定,并在装卡后置于所述保护罩(4)内轴向相对的两个孔之间,其中装卡工装夹套(2)的小圆柱部分通过三爪夹紧固定,顶杆(3)的外侧通过顶尖顶紧,毛细管路位于顶杆(3)与夹套(2)之间,且球头尾座(6-3)端面与毛细管(6-1)相交处用于焊接;固定焊缝位置,保证球头尾座(6-3)与毛细管(6-1)装配间隙小于0.02mm;
步骤(4):将焊枪的钨极从垂直方向向毛细管(6-1)方向偏转20°~30°后,移到焊缝处,通过焊枪的弧长控制器将弧长调节为0.5~1.0mm,旋转三爪观察装卡同轴度,将装卡的同轴度控制在0.05以内;盖好焊接保护罩的下盖(4-5);
步骤(5):调解焊缝处的氩气流量为0.5~1.5L/min之间;
步骤(6):焊接程序编制,并按照焊接程序进行焊接,具体如下:
焊接转速设置在3~7r/min,焊枪气体流量为10~20L/min,焊接保护气体流量为5~20L/min,焊接电弧电压调节为7~9V;将焊接电流分为3~8段,每一段的焊接平均电流均为4~8A,基值电流设置为峰值电流的20%~30%,焊接转的圈数为1~2.5圈。
5.根据权利要求4所述的一种毛细管路焊接的方法,其特征在于,所述步骤(1)中毛细管路的清洗步骤为:
(1)除油:毛细管内外表面用航空汽油进行浸泡,外表面用汽油擦洗,然后晾干,再用泵循环打金属脱脂剂溶液进行化学除油;
(2)热水和冷水洗:用不低于40℃的热水清洗毛细管内外表面,再用流动的自来水清洗零件,每次清洗时间都不少于15s;
(3)酸洗:配置浓度为35~65g/L的HF和浓度为155~265g/L HNO3溶液,用泵向毛细管内打溶液进行酸洗;
(4)冷水纯水洗:使用流动的自来水清洗,并用泵向管子内部打纯水进行冲洗;
(5)吹干:用压力不小于0.2MPa的氮气吹出水分;并在125℃~145℃下保温60min左右。
6.根据权利要求4所述的一种毛细管路焊接的方法,其特征在于,所述步骤(2)中的保护气体为氩气,通过焊接保护气体通气管通入所述保护罩(4)内,形成氩气环境。
7.根据权利要求4所述的一种毛细管路焊接的方法,其特征在于,所述步骤(5)中的氩气流量的调节方法为:在氩气瓶和毛细管之间连接气体流量控制装置,其中,气体流量控制装置包括氩气流量控制器和氩气流量监测器,氩气从氩气瓶流出后,经过氩气流量控制器后流到毛细管焊缝处,然后气体流到氩气流量监测器;打开氩气瓶处的出口阀后,观察氩气流量监测器所显示氩气流量值,并根据氩气流量值调节氩气流量控制器,将氩气流量调节为0.5~1.5L/min之间。
8.根据权利要求4所述的一种毛细管路焊接的方法,其特征在于,所述步骤(6)中所述每一段的焊接时间相等。
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